基于非线性MPC的电动赛车驱动防滑控制

文章采用非线性模型预测控制(model predictive control,MPC)方法实现轮边驱动电动赛车的驱动防滑控制。为了实现电动赛车良好的纵向加速和轮胎抓地性能,将车轮滑移稳定区作为非线性模型预测时域约束,建立轮边电机滑移率控制模型;结合赛车空气动力学套件和轮胎特性,在MATLAB/Simulink软件中建立驱动防滑模型成本函数来平衡目标滑移率、目标扭矩变化率和最大扭矩限制等多个目标;通过CarSim和MATLAB/Simulink的联合仿真并结合半实物在环台架试验验证模型的有效性和可靠性。联合仿真和试验验证结果表明,该文方法可以有效地提升赛车的纵向性能。

基于路面识别算法的分布式驱动汽车驱动防滑控制策略

针对在低附着系数路面上由于分布式驱动汽车质量变化及道路坡度影响造成驱动防滑控制效果差的问题,提出了一种基于路面识别算法和滑模控制的驱动防滑控制策略。通过递归最小二乘法估计整车质量和道路坡度,修正车轮垂直载荷,根据附着系数和滑转率的关系设计路面识别策略,获取最优滑转率作为控制目标,采用滑模控制算法实现对滑转率的快速跟踪。通过Carsim和Simulink联合仿真和实车试验,与传统的PI控制策略进行对比,仿真结果表明本文提出的策略滑转率误差RMSE值降低75.1%,实车试验验证本文中提出的控制算法在整车滑转率控制上具有优势。

分布式驱动电动汽车转矩自适应驱动防滑控制

分布式驱动电动汽车为每个驱动轮匹配一套驱动系统且各套驱动系统均可单独控制,这为精确的底盘动力学控制提供了便利条件。但当该车在低附着系数路面上强驱动时,其左右两侧驱动力若不均衡则极易造成整车的横向失稳,所以需要在动态的等转矩控制基础上实现驱动防滑,以保证整车的行驶稳定性。基于轮胎驱动力-路面附着非线性特性,提出一种利用驱动电动机的转速和转矩反馈实现驱动防滑的直接限制转矩控制方法,并将其与最佳滑转率比例积分(Proportional-integral,PI)控制和动态等转矩驱动控制相结合,开发分布式驱动电动汽车电动机转矩自适应驱动防滑控制器,并进行对开路面车辆驱动性能仿真和实车道路试验验证。结果表明,所开发的控制器在使低附着系数路面上的驱动轮的滑转率接近最佳值的同时,实现了电动机转矩的平滑控制,降低了电动机的控制强度和对传动系统造成的冲击,有效保障了分布式驱动电动汽车的横向稳定性。

四轮驱动混合动力汽车驱动防滑控制策略的研究

本文中以具有发动机、ISG电机和轮毂电机多个动力源的四轮驱动混合动力汽车为研究对象,依据驱动轮的滑模变结构控制算法,制定了目标驱动转矩控制策略。同时,基于模糊控制算法制定了各动力源的转矩协调分配控制策略,并对模糊推理器输出的各转矩进行了修正。在Matlab/Simulink环境下对所设计的控制策略进行了离线仿真。结果表明,在棋盘路面工况下,所设计的控制策略能有效抑制各驱动轮过度滑转,提高了混合动力汽车的动力性和行驶稳定性,改善其燃油经济性。

双电机四轮驱动电动汽车自适应驱动防滑控制的研究

为在双电机四驱电动汽车上实现纯电机控制的驱动防滑功能,在不同附着系数的路面上,采用PID控制的方法对控制参数进行优化。在此基础上,采用径向基函数系统辨识的单神经元自适应控制算法,对PID控制参数进行在线自适应调整,从而提高了控制算法的响应速度和鲁棒性。在不同路面上进行了离线仿真和快速原型在环试验。结果表明,采用该控制算法,能在不同路面工况下实现电动汽车的驱动防滑功能,与PID算法相比,提高了自适应能力、控制精度和速度,并满足实时性控制要求。

电动汽车动态路面驱动防滑控制与仿真

为了提高电动汽车在复杂路面情况下的加速能力和稳定性,提出了一种基于动态路面最优滑转率估计的驱动防滑控制策略并进行了仿真研究。首先从车辆-地面系统模型入手,分析了路面参数估计的数学原理并给出了单一路面下的最优滑转率判别条件,进而将多种路面交叠的情况下的最优滑转率参数估计问题转化为高、低附着路面相互切换的统一问题进行了深入分析,引入高估门限λmax与低估门限λmin设计了最优滑转率的动态估计方法。基于动态路面的参数估计建立了相应的驱动防滑控制策略。仿真结果表明:所提出的参数估计方法和控制策略显著提高了电动汽车的加速能力,且在路面条件突变的情况下也能有效抑制驱动轮的过度滑转,改善了整车的行驶稳定性。

基于路面识别的四轮驱动电动汽车驱动防滑控制

介绍了四轮独立驱动电动汽车的驱动防滑控制系统。采用路面识别方法,识别不同路面的最佳滑转率,设计了以滑转率最优为控制目标的模糊-PID联合控制器。为确定模糊-PID联合控制器对提高汽车行驶性能的效用,结合车辆的驱动模型,对变附着系数路面行驶的汽车进行驱动防滑仿真分析。结果表明:基于路面识别的驱动防滑控制系统能快速、准确地识别出路面状况的变化,实时地调整控制参数,并应用模糊-PID联合控制方法,及时地调整驱动电机的输出转矩,使车轮滑转率基本控制在最佳滑转率附近,保证车辆在恶劣路况下行驶时仍可以获得较好的驱动防滑控制效果。

基于V流程的驱动防滑控制系统控制器设计与试验

对于驱动防滑控制系统(ASR),传统开发方法通过实车道路试验验证控制算法并完成匹配标定,开发周期长、成本高,且必须在完成控制器硬件之后才能实施道路试验,难以满足软硬件并行工程需要。利用V流程方法开发了ASR控制器,研究了ASR系统建模与仿真、快速控制原型、硬件在环仿真实施以及实车试验标定与验证,完成了ECU设计。设计过程和测试结果表明,设计的ECU较好地实现了ASR控制功能,应用V流程设计车辆电子控制系统具有较大的优越性。

基于路面识别的电动汽车驱动防滑控制策略研究

针对电动汽车在低附着路面行驶时驱动轮滑转问题,对后轮独立驱动电动汽车进行了驱动防滑控制研究,提出了基于模糊路面识别的自适应模糊PID控制方法,提高汽车在极限工况下车辆的稳定性。首先根据轮毂电机转矩、转速易于测得的优势,设计了基于Burckhardtμ-S模型的模糊路面识别算法。根据车辆运动状态,路面识别算法对当前路面和最优滑转率进行辨识。然后采用自适应模糊PID控制器将驱动轮滑转率实时控制在最优滑转率附近。最后选择典型工况,基于Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真实验对控制方法进行了验证。仿真结果表明,该模糊路面识别算法能够较好识别路面附着系数和其最优滑转率;基于路面识别的驱动防滑控制具有良好的控制效果,提高了极限工况下车辆的稳定性与动力性。

汽车驱动防滑控制的控制逻辑与算法

本文建立了汽车驱动防滑控制的控制逻辑,提出了相应的控制算法,并通过实例在汽车驾驶模拟器上进行了试验验证,取得了良好的控制效果。

转向加速工况下汽车驱动防滑控制系统滑转率算法研究

汽车低速转弯加速时,用后轮轮速作为参考车速计算驱动轮滑转率会造成计算偏差,引起驱动防滑控制系统误干预,为此提出了驱动轮滑转率计算的修正算法。该修正算法不需要增加前轮转角传感器,而是采用两非驱动轮轮速估计车身横摆角速度和汽车前轮转角,进而计算出前轮参考轮速,并将前轮参考轮速代替车速对转弯工况的驱动轮滑转率计算进行修正。试验结果表明,该修正算法消除了滑转率计算误差,可防止汽车在高附着路面上转弯加速时驱动防滑控制系统的误干预。

电动车驱动防滑控制策略研究

针对驱动轮在附着条件恶劣的路面行驶时滑转问题,对后轮独立驱动电动汽车进行驱动防滑控制研究。提出了基于自适应模糊神经网络控制的驱动防滑控制策略,提高汽车在极限工况下车辆的稳定性。根据车辆运动状态,路面识别算法对当前路面和最优滑转率进行辨识。采用自适应模糊神经控制器将驱动轮滑转率实时控制在最优滑转率附近。仿真结果表明:模糊路面识别算法能够较好识别路面附着系数和其最优滑转率;基于自适应模糊神经控制的驱动防滑具有良好的控制效果,提高了恶劣路面行驶时车辆的稳定性与动力性。

采用极值搜索算法估计附着系数的车辆驱动防滑控制

为了解决现有驱动防滑控制(ASR)策略响应慢、鲁棒性差的问题,提出一种利用扰动极值搜索算法估计动态路面附着系数的车辆驱动防滑控制策略.搭建车辆动力学系统模型,采用扰动极值搜索算法,自动搜索路面附着系数-滑移率曲线的极大值点,并设计一种踏板信号前馈控制与滑移率负反馈校正的动态驱动防滑控制策略,将车轮滑移率控制在附着系数-滑移率曲线附着系数极大值对应的滑移率处.结果表明:采用扰动极值搜索算法估计路面附着系数的驱动防滑控制策略能够在0.4 s将轮胎滑移率、附着系数和车辆加速度控制在最优滑移率、最优附着系数和稳定车辆加速度较小的邻域内,比门限值ASR控制快0.8 s.

电动汽车驱动防滑控制系统(ASR)的研究

本文介绍了一种新型电动汽车的驱动防滑控制系统 (ASR)。对所建立的简化电动汽车驱动模型 ,采用模糊PID控制算法对左右两侧驱动轮单独控制 ,应用此算法可使各车轮的滑转率控制在最佳滑转率附近。此系统已在Matlab上进行仿真试验 ,仿真结果证明 ,在电动汽车高速直线行驶在不同附着系数的路面的情况下 ,按此算法设计的驱动防滑控制系统 ,能显著提高汽车的安全性和稳定性。

汽车驱动防滑控制系统的研究

阐述了汽车驱动防滑控制技术的理论基础 ,论述了ASR系统的控制途径和控制策略 ,并对国内外ASR技术研究的现状和研究水平进行了较为详细的阐述 ,在此基础上还介绍了一些目前在ASR领域的新技术、新理论以及在某些方面的最新进展。

电动车辆驱动防滑控制方法的研究

针对电动车辆的特性主要研究了一种基于模糊逻辑推理的路面最优滑转率辨识技术和最优滑转率PI控制技术的驱动防滑控制方法.利用所开发的某前轮驱动电动汽车的车辆纵向动力学仿真模型,对控制方法进行了仿真分析评价,并搭建电驱动系统驱动防滑控制的硬件在环仿真试验台,完成了控制方法的硬件在环仿真试验验证.

汽车驱动防滑控制硬件在环仿真系统设计

利用 Matlab 中的 Simulink/RTW/xPC target 一体化开发工具构建了车辆驱动防滑控制硬件在环仿真平台,并基于单片机设计了驱动防滑电控单元的硬件电路和控制程序。针对几种典型工况进行半实物仿真,验证电控单元硬件以及控制程序的控制效果。

两轮独立驱动电动汽车驱动防滑控制研究

根据两轮独立驱动电动汽车驱动轮转矩、转速易于测得的优势,进行了基于路面识别的驱动防滑控制方法研究。确定了整车驱动防滑控制策略,在识别路面附着的基础上,采用PID控制器将驱动轮控制在最优滑转率附近。给出了路面识别原理,根据轮速传感器、侧向加速度、纵向加速度、转矩传感器信号对驱动轮滑转率、垂向力、纵向力进行计算,结合Burckhardt提出的μ-S函数曲线对路面附着系数与最优滑转率进行识别。基于Car Sim与Matlab/Simulink联合仿真实验,选择典型工况对控制方法进行了验证。结果表明:基于路面识别的驱动防滑控制方法能够较好识别路面附着系数和最优滑转率,具有良好的驱动防滑控制效果。

四轮独立驱动纯电动汽车驱动防滑控制

本文研究四轮独立驱动(4WID)纯电动汽车的驱动防滑(ASR),提出基于门限角加速度和滑转率的模糊滑转率控制方法。利用4WID电动汽车驱动力矩独立可控,转速和驱动力矩容易获得的特点,以实际角加速度与门限角加速度之差和实际滑转率作为模糊控制器输入,使得实际角加速度接近门限角加速度,控制各轮的驱动力矩实现驱动防滑。与PID控制进行对比,仿真结果表明,基于门限角加速度的模糊滑转率控制,能有效的降低滑转率,抑制驱动轮的滑转,提高了电动汽车在低附着路面加速行驶的稳定性和安全性。

电动汽车驱动防滑控制策略的研究

电动汽车驱动防滑控制系统是一种主动安全控制系统,是继防抱死制动系统之后应用于汽车上的控制系统。将电动汽车作为研究的对象,首先建立电动汽车的动力学模型,接着介绍电动汽车驱动防滑控制的方法,设计PID与模糊驱动防滑控制器,对比在同一路面上PID与模糊控制器的控制效果,得出这两种控制器的控制特点。